Et spesielt tilfelle av dissosiasjon (forfallsprosessStørre partikler av et stoff - molekyler av ioner eller radikaler - til mindre partikler) er elektrolytisk dissosiasjon der nøytrale molekyler av et stoff som kalles en elektrolytt i en løsning (som et resultat av eksponering for molekyler av et polart løsningsmiddel) dekomponerer til ladede partikler: kationer og anioner. Dette forklarer evnen til elektrolyttløsninger til å lede strøm.
Принято делить все электролиты на две группы:svak og sterk. Vann tilhører svake elektrolytter, dissosiasjonen av vann er preget av et lite antall dissosierte molekyler, siden de er ganske stabile og praktisk talt ikke forfaller til ioner. Rent (uten urenheter) vann leder svakt elektrisk strøm. Dette skyldes den kjemiske naturen til selve molekylet, når positivt polariserte hydrogenatomer føres inn i det elektroniske skallet til et relativt lite oksygenatom, som er negativt polarisert.
Styrke og svakhet ved elektrolytter er karakterisertgraden av dissosiasjon (betegnet med α, ofte uttrykkes denne verdien i% fra 0 til 100 eller i brøkdeler av en enhet fra 0 til 1) - evnen til å forfalle til ioner, det vil si forholdet mellom antall forfalne partikler og antall partikler før forfall. Stoffer som syrer, salter og baser under virkning av polare vannmolekyler forfaller helt til ioner. Dissosiasjonen av vann ledsages av nedbrytningen av H2O-molekyler i protonet H + og hydroksylgruppen OH-. Hvis vi representerer elektrolyttdissosiasjonsligningen i formen: M = K ++ A-, kan vanndissosiasjonen uttrykkes ved ligningen: Н2О↔Н ++ ОН-, og ligningen som graden av vanndissosiasjon beregnes kan representeres i to former (gjennom konsentrasjon av dannede protoner eller konsentrasjon av dannede hydroksylgrupper): α = [Н +] / [Н2О] eller α = [ОН -] / [Н2О]. Siden verdien av a påvirkes ikke bare av stoffets kjemiske natur, men også av konsentrasjonen av løsningen eller dens temperatur, er det vanlig å snakke om den tilsynelatende (imaginære) grad av dissosiasjon.
Anvendelse av svake elektrolyttmolekyler, inkludertvann, brytes ned i ioner i større grad preget av en dissosiasjonskonstant (et spesielt tilfelle av likevektskonstanten), som vanligvis betegnes som CD. For å beregne denne mengden brukes loven for de fungerende massene, som fastsetter forholdet mellom massene til det oppnådde og utgangsmaterialet. Den elektrolytiske dissosiasjonen av vann er nedbrytningen av de opprinnelige vannmolekylene til hydrogenprotoner og en hydroksylgruppe, derfor blir dissosiasjonskonstanten uttrykt ved ligningen: Kd = [H +] • [OH -] / [H2O]. Denne verdien for vann er konstant og avhenger bare av temperatur, ved en temperatur lik 25 ° C, Cd = 1,86 • 10-16.
Kjenne til molmassen av vann (18 gram / mol), så vel somneglisjerer konsentrasjonen av dissosierte molekyler og tar massen på 1 dm3 vann per 1000 g, kan vi beregne konsentrasjonen av udissosierte molekyler i 1 dm3 vann: [Н2О] = 1000 / 18.0153 = 55,51 mol / dm3. Fra likningen av dissosiasjonskonstanten kan du finne produktet av konsentrasjonene av protoner og hydroksylgrupper: [H +] • [OH -] = 1,86 • 10-16 • 55,51 = 1 • 10-14. Ved ekstraksjon av kvadratroten fra den oppnådde verdi oppnås konsentrasjonen av protoner (hydrogenioner), som bestemmer surhetsgraden i løsningen og er lik konsentrasjonen av hydroksylgrupper: [H +] = [OH -] = 1 • 10-7.
Men i naturen eksisterer ikke vann med slik renhet.på grunn av tilstedeværelsen av oppløste gasser i den eller forurensning av vann av andre stoffer (faktisk er vann en løsning av forskjellige elektrolytter); derfor ved 25 ° C er konsentrasjonen av hydrogenprotoner eller konsentrasjonen av hydroksylgrupper forskjellig fra 1 til 10-7. Det vil si at surheten i vann skyldes forløpet av ikke bare en prosess som dissosiasjon av vann. Hydrogenindeksen er den negative logaritmen i konsentrasjonen av hydrogenioner (pH), den ble introdusert for å vurdere surhet eller alkalitet av vann og vandige oppløsninger, siden det er vanskelig å bruke tall med negative grader. For rent vann, pH = 7, men siden det ikke er rent vann i naturen, og dissosiasjonen av vann fortsetter sammen med nedbrytningen av andre oppløste elektrolytter, kan pH være mindre eller mer enn 7, det vil si for vann, nesten pH рН 7.
